聚亞胺醚酮的合成及其在磺化質(zhì)子交換膜中的應(yīng)用.pdf

1、聚醚醚酮是近幾十年才發(fā)展起來的一種新型耐熱高分子材料，作為一種半結(jié)晶型熱塑性樹脂，聚醚醚酮表現(xiàn)出良好的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性。但聚醚醚酮不溶于除濃硫酸以外的任何有機(jī)溶劑，因此聚醚醚酮只能通過熔融加工成型，成型溫度高達(dá)380℃。為了解決這一難題，我們通過分子設(shè)計(jì)的角度，合成了一種新型的耐熱高分子材料，并對(duì)這種新材料及其在質(zhì)子交換膜中的應(yīng)用進(jìn)行了初步的研究，主要內(nèi)容如下:
　　(1)以二溴化芳香酮和二氨基二苯醚為單體，通過鈀催化的C-N交

2、叉偶聯(lián)反應(yīng)，離去一分子的溴化氫實(shí)現(xiàn)C-N鍵的偶聯(lián)反應(yīng)，從而制備了新型耐熱高分子材料聚亞胺醚酮。并對(duì)聚合物進(jìn)行了1H-NMR、FT-IR、TG和DSC表征。聚亞胺醚酮的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在175～217℃之間，表現(xiàn)出良好的耐熱性。
　　(2)首先通過鈀催化C-N交叉偶聯(lián)方法，合成二羥基二苯胺，二羥基二苯胺和二氟化芳香酮為單體，在堿性條件下通過親核取代反應(yīng)制備聚亞胺醚酮。親核取代反應(yīng)制備的聚亞胺醚酮玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)處于161～206

3、℃。高于聚醚醚酮類聚合物的Tg，這主要是由于氫鍵的作用。聚亞胺醚酮同時(shí)表現(xiàn)出良好的溶解性能，可溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，具有良好的成膜性能。
　　(3)通過直接磺化法和直接聚合法分別制備了含有磺酸基團(tuán)的磺化聚亞胺醚酮。直接磺化法，是將已經(jīng)得到的聚亞胺醚酮聚合物在磺化劑中進(jìn)行磺化反應(yīng);直接聚合法是先得到含有磺酸基團(tuán)的磺化二氟二苯酮，然后以磺化二氟二苯酮和二羥基二苯胺為單體通過親核取代反應(yīng)聚合成高分子。并且進(jìn)行了1 H-NMR、FT-IR、